​數控車床（chuáng）上怎（zěn）麽加工蝸杆？

　　

在蝸輪的傳動中，蝸杆是主要的動件，現階段的礦山機械和工程機械中蝸杆的應用非常廣泛。數控車床（chuáng）應用到實際（jì）生產中後，蝸杆的生產效率不僅得到了提高，而且加工的精度也得到了保障。在數控車床（chuáng）上加工蝸杆（gǎn）存在一定的難度，需要對加工的深度以及切削刀的程度進行準（zhǔn）確的掌握（wò），避免在（zài）加工過程中可能出現的紮刀現象。

 

加工蝸杆工（gōng）藝的分析

 

設計工藝（yì）的內容

 

主要加（jiā）工內容為右旋軸向直廊（láng）蝸杆，在對工件進行編程的過程中不需要設置退尾量。蝸杆（gǎn）的右側是起刀點的位置（zhì），在加工蝸杆過程中，編程的起點一般設（shè）置在工件右端麵。工件材料一般選擇為45鋼（gāng）；刀具材料一般（bān）選擇為高速鋼或硬質合金；設置蝸杆的全齒（chǐ）為6.6mm，利用G92命令實現左右切削法，以應對背吃刀量較大的情況，從而使加工的可（kě）靠性得到（dào）保證；在裝夾工件的過程中，一般優先選擇一夾一頂或者雙頂夾尖的方式（shì）進行裝夾；對於齒根圓直徑的誤差需要控製在0.2mm以內，而Z軸換刀的誤（wù）差需要控（kòng）製在左右趕刀量內，具體為0.1mm，必須滿足工件的公差要求。

 

在設計工藝時（shí），主程序需要從起刀點位置進行，另外加工蝸杆的過程中還需要其他子程序的調用，整個過程的完整性才能（néng）得到保證。一般（bān）在粗車完成之後再進行精（jīng）車，車床轉速選為10 RPM，加工過程中（zhōng）需要對軸向齒厚精度和齒側表麵粗糙度進行確定。左右切削法（fǎ）粗車完（wán）成之後，可以（yǐ）在兩邊齒側距離刀刃之間看到趕刀刃的間隙。精（jīng）車起刀點的（de）確定，可以根據對（duì）刀的誤差進行一定程度的調整，避（bì）免空走刀現象的出現。在精加工主程（chéng）序定位之（zhī）後，嚴格按照相關圖樣的要求，對蝸（wō）杆的左（zuǒ）側麵進行加（jiā）工（gōng）。如（rú）果主程序需要進行二次定位，要保證（zhèng）蝸杆齒厚度和（hé）右側（cè）麵粗糙度的要求（qiú）。另外，添加切削液可在一定程度上提高（gāo）切削加工效率，改善（shàn）齒麵加工質量。

 

相關參數（shù）的計算

 

變換轉速時螺距誤差需要進行測量，結合工件表麵的（de）劃痕進行測量，通常情況需要把（bǎ）測量的誤差控製在0.05mm的範圍內；起刀點同樣（yàng）需要進行計（jì）算，主要根據升速段和減速段的（de）距離、轉程、導程進行計算。一般情況（kuàng）下（xià），升速段和減速段最小值的（de）計算公式為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計算過程中，轉速（sù）的改變會引起升速（sù）段和減速段（duàn）值（zhí）的（de）改變。起刀點的X值由齒頂圓直徑加上全齒高的（de）兩倍再加上（shàng）退刀（dāo）量所得。除此之（zhī）外，還需要（yào）對粗車起刀點和（hé）精車起刀點的具體位置進行確定。

 

軸向直（zhí）廊蝸杆部分的幾何尺寸及加工中的（de）參數說明，對齒頂（dǐng）圓直徑（jìng）、倒角等指標（biāo）進行了設定，滿足了蝸杆的加工條件。

 

使用正確的加工方法

 

直進法，利用直進法加工蝸杆屬於三刃切削，這種方法比較簡單，不需要複雜的程序語言，但是其缺點是在加工過程中容易產生紮刀的現象，需要特別注意這方（fāng）麵（miàn）的問題。

 

斜進法，利用斜進法加工蝸杆屬（shǔ）於兩刃切削，其切削抗（kàng）力可以通過減少切削麵積（jī）來（lái）降低。這種方（fāng）法與直進（jìn）法不同，發生紮刀的可能（néng）性不高，更加（jiā）適（shì）應於蝸杆的粗車。G76指令功能是將直進法和斜進法相結合，如果蝸（wō）杆的模數較大，經（jīng）常出現的情況是（shì），在最後一刀直進切削後會產生紮刀的現象。

 

左右（yòu）切削法，利用左右切削法（fǎ）加工蝸杆（gǎn）屬（shǔ）於單刃切削，其背向力並不高，在加工過程中能對紮刀現象進行有效的控製，能完成蝸杆粗車和精車的（de）製作，但是其（qí）缺點是整個加工過程比較複雜，並且工作效率不高。

 

單刃調頭切削法，利用單（dān）刃調頭切削法進行加（jiā）工，需（xū）要采（cǎi）用（yòng）雙頂尖裝夾工件，為了避免紮刀現象的出現，主（zhǔ）要利用一個受力，保證刀（dāo）的切削刃（rèn）單向切削，這樣也能保證蝸杆所加工出來（lái）的齒側表麵（miàn）質量較（jiào）高，滿足了蝸杆進行精加工的條件。需要特別注意二次裝夾後的對刀問題，在加工過程中二次裝夾的實現，需要根據一轉信號（hào）起始位置確定，可以通過（guò）在卡盤上進行劃（huá）線定位，並對起刀點的位置進行修改。

 

合（hé）理控製紮刀現象的產生

 

紮刀現象一般（bān）產生（shēng）在吃（chī）刀量不變化的狀況下，由於刀具的背吃（chī）刀量在切削（xuē）的過程中增大，所（suǒ）以工件（jiàn）的表麵有刀具的紮入。另（lìng）外積屑瘤的產生和工藝係統（tǒng）的剛性都在一定程度上影響著紮（zhā）刀現象的出現。以下主（zhǔ）要闡述控製（zhì）紮（zhā）刀現象的方法：

 

1、在（zài）選擇加工方（fāng）法的時候需（xū）要結合機床的剛性情況，可以對（duì）切削麵積進行降低，從而降低背向力對紮刀（dāo）現象發生的概率。另（lìng）外積屑瘤也容易導（dǎo）致紮刀現象的（de）產生，因此可以對積屑瘤的產生進行控製。

 

2、需要準確選擇刀具的幾何角度，如果是粗車刀，采用正值徑向前角進行操作；如果是精車刀，需要采用的前角一般較大。在對蝸杆進行精（jīng）加工時，采用的車刀是（shì）零度的徑向前角，一（yī）旦選擇了正值徑向前角，會造成牙型誤差，另外（wài）在精車換刀時候也容易產生對刀的誤差，因此（cǐ）需要嚴格控製徑向前角的大小，保證誤差在可接受的範圍內。

 

3、在使用粗車的過程中，可以利用（yòng）轉位彈簧刀杆，這對紮刀出（chū）現的情（qíng）況能進行降低，可以推廣使用。

 

4、實（shí）際加工過程中乳化液（yè）、礦物油在潤滑效果方麵表現不明顯，我們（men）需要對切削液進行合理的選擇。在粗車使用時，利用白鉛油或者紅鉛粉和全係統換耗用油的混合劑進行配製，進行冷（lěng）卻潤滑。精車（chē）利用全係統換耗用油（yóu）和煤油進（jìn）行混合配製，能起到提高工件加工（gōng）表麵質量的作用。

 

5、在切削（xuē）過程中如果受到螺旋升（shēng）角的影響，一側切削刀受力彎曲，刀刃會逐（zhú）漸向遠離工件的方向（xiàng）移（yí）動，這時候容（róng）易產生讓刀的現象。因此，可以（yǐ）選擇讓刀一側的刀刃進行蝸杆的加工，能在一定程度上避（bì）免紮刀現（xiàn）象的產生。除此之外還需要注意，如果在（zài）加（jiā）工蝸杆的過程中由於讓刀而產生徑向（xiàng）振紋，其原因可（kě）能是切削刃的工作前角較小。

 

變換轉速對切削螺紋螺距誤差的影響

 

一般（bān）數控車（chē）床在對螺紋進行加工的過程中，如（rú）果轉速存在變換，螺紋螺旋線會在軸向（xiàng）產生一定的偏動（dòng）現（xiàn）象（xiàng），從（cóng）而就（jiù）會（huì）形成螺（luó）距的誤差。如果轉速的變化在兩級（jí）轉速（sù）範圍內，則螺距誤（wù）差是一常數，該數值可以在加工過程（chéng）中測量得（dé）到。為了（le）避免亂扣現象，需要通常對起刀點的位置進行修改[3]。

 

刀具粗精車的換刀問題

 

工件一次安裝需要在數控車床上注意車刀的更換問題，要（yào）保證兩（liǎng）把車刀（dāo）在同一位置上，並在X軸和Z軸上的坐標是相同的。加（jiā）工時可以使用簡單的對刀方法，當外圓獲得X軸相對坐標（biāo）之後，需要進行對刀（dāo）處理，要保證該工件倒（dǎo）角的X值是相同的，還需要（yào）對（duì）第二把刀輸入第一把刀Z值的坐（zuò）標，進行一定程度的補償。這種對刀的方法並不存在試切削程（chéng）序，但是要保證對刀的誤差在0.05毫米的範圍內。

 

結語：綜上所述，利用數（shù）控車床上加工蝸杆在（zài）很多方麵都體（tǐ）現了優（yōu）勢，不僅不需要工人具有過多的操作技能，能在數控車床上進行（háng）車（chē）削大導程蝸杆和螺紋，還能保證數控車床的精準度，從而徹底改變了（le）傳統蝸杆車刀的（de）習（xí）慣，合理控製了刀尖角，對切削力進行了（le）一定程度的減小，提高（gāo）了蝸杆的質量（liàng）和生產效率。